X19CrMoNbVN11-1 / 1.4913 – wysokostopowa stal kotłowa

X19CrMoNbVN11-1 / 1.4913 / 17H11MFNb – wysokostopowa stal kotłowa i żarowytrzymała do turbin

X19CrMoNbVN11-1 (1.4913) to wysokostopowa, martenzytyczna stal chromowo-molibdenowa z dodatkiem wanadu, niobu i azotu, przeznaczona do pracy pod obciążeniem mechanicznym w podwyższonej temperaturze. Jest zaliczana do stali żarowytrzymałych i odpornych na pełzanie, wykorzystywanych w energetyce i budowie turbin parowych. W dokumentacji hutniczej występuje m.in. jako SINOXX 4913 / PK323.  Typowymi zastosowaniami 1.4913 są wysoko obciążone elementy złączne — śruby i nakrętki instalacji energetycznych — oraz wybrane elementy turbin i maszyn cieplnych. W zależności od naprężeń, środowiska i wymaganego czasu trwałości materiał jest stosowany w temperaturach do około 600°C.

Pobierz opis w pdf

Materiały dostępne w Alfa-Tech – stal 1.4913 / X19CrMoNbVN11-1

Pręty okrągłe gorącowalcowane X19CrMoNbVN11-1 / 1.4913
Pręty kute i płaskowniki X19CrMoNbVN11-1 / 1.4913
Odkuwki swobodne 1.4913 / X19CrMoNbVN11-1   kostki, wały i półwyroby na zapytanie

+48 63 2610519
kontakt@alfa-tech.com.pl

Skład chemiczny X19CrMoNbVN11-1 / 1.4913 – porównanie EN, BN, NF, ISO i GOST

Skład chemiczny
Gatunek
stali		NormaCMnSiPSCrNiMoVNbNUwagi
X19CrMoNbVN11-1
1.4913		EN 10269
EN 10302		0,17
–
0,23		0,40
–
0,90		max
0,50		max
0,025		max
0,015		10,0
–
11,5		0,20
–
0,60		0,50
–
0,80		0,10
–
0,30		0,25
–
0,55		0,05
–
0,10		Al max
0,020
B max
0,0015
17H11MFNbBN0,15
–
0,21		0,60
–
1,00		max
0,60		max
0,030		max
0,035		10,0
–
11,5		0,50
–
1,00		0,80
–
1,10		0,20
–
0,45		0,20
–
0,45		——
Z20CDNbV11
56T5		NF0,18
–
0,25		0,30
–
0,80		0,10
–
0,50		max
0,025		max
0,015		10,0
–
12,0		max
1,00		0,50
–
1,00		0,10
–
0,30		0,25
–
0,55		0,05
–
0,10		—
Z21CDNbV11NF0,16
–
0,25		0,30
–
0,80		0,10
–
0,50		max
0,030		max
0,015		10,0
–
12,0		max
1,00		0,50
–
1,00		0,10
–
0,30		0,25
–
0,55		0,05
–
0,10		—
X18CrMnMo
NbVN12
1.4916		ISO0,15
–
0,20		0,50
–
1,00		max
0,50		max
0,040		max
0,030		10,0
–
13,0		max
0,60		0,30
–
0,90		0,10
–
0,40		0,20
–
0,60		0,05
–
0,10		—
18Х11МНФБ
ЭП291		GOST0,15
–
0,21		0,60
–
1,00		max
0,60		max
0,030		max
0,025		10,0
–
11,5		0,50
–
1,00		0,80
–
1,10		0,20
–
0,40		0,20
–
0,45		—Ti max 0,20
Cu max 0,30
W max 0,20
  • Wartości liczbowe: procenty masowe; „max” oznacza wartość maksymalną, „—” brak osobnego limitu w przytoczonym zestawieniu, a nie brak pierwiastka.
  • Zamienność: gatunki 17H11MFNb, Z20CDNbV11, 1.4916 i ЭП291 nie są automatycznie równoważne 1.4913. Niezbędne jest porównanie składu, właściwości, stanu i normy wyrobu.

Stal 1.4913 – charakterystyka materiału żarowytrzymałego

X19CrMoNbVN11-1 (1.4913) ma strukturę martenzytyczną po hartowaniu i odpuszczaniu. Jest stosowana wtedy, gdy wymagana jest jednocześnie duża wytrzymałość w temperaturze pokojowej i odporność na długotrwałe odkształcenia w podwyższonej temperaturze.
Około 11% chromu zwiększa odporność na utlenianie i hartowność. Molibden oraz wanad poprawiają wytrzymałość wysokotemperaturową, a niob wraz z azotem tworzą drobne wydzielenia stabilizujące strukturę.
Najważniejsze właściwości stali 1.4913:

  • wysoka wytrzymałość po hartowaniu i odpuszczaniu (+QT);
  • odporność na pełzanie w podwyższonych temperaturach;
  • możliwość stosowania w urządzeniach energetycznych do około 600°C, pod warunkiem właściwego doboru naprężeń i trwałości;
  • dobra odporność na utlenianie w odpowiednich atmosferach;
  • możliwość wykonania prętów i odkuwek;
  • ograniczona spawalność — spawanie zasadniczo nie jest zalecane bez opracowania specjalnej technologii.

Nie jest to uniwersalna stal kwasoodporna ani bezpośredni zamiennik stali P91 (1.4903). Właściwości zależą od rzeczywistego składu wytopu, przekroju wyrobu, stanu obróbki oraz specyfikacji odbiorowej.

Stal 1.4913 – właściwości fizyczne

X19CrMoNbVN11-1 / 1.4913 – podstawowe właściwości fizyczne
WłaściwośćWartość typowa
Gęstość7,70 g/cm³
Moduł sprężystości E (20°C)216 GPa
Ciepło właściwe (20°C)460 J/(kg·K)
Przewodność cieplna (20°C)24,0–29,5 W/(m·K)
Rezystywność elektryczna (20°C)ok. 0,60 µΩ·m
Rozszerzalność liniowa (20–100°C)10,5 × 10⁻⁶/K
Średnia rozszerzalność liniowa (20–600°C)12,5 × 10⁻⁶/K
Właściwości magnetyczneFerromagnetyczna
Jak interpretować tabelę: Dane charakterystyczne są wartościami orientacyjnymi, nie gwarantowanymi parametrami dostawy. Wartości rozszerzalności dotyczą określonych przedziałów temperatur, nie pojedynczej temperatury.

Stal 1.4913 – właściwości mechaniczne

Typowy stan materiału do zastosowań energetycznych to +QT, czyli hartowanie i odpuszczanie. Poniższe wartości odnoszą się do wskazanego zakresu średnic i nie mogą być automatycznie przyjmowane dla innych przekrojów.

X19CrMoNbVN11-1 / 1.4913 – właściwości mechaniczne w stanie +QT
WłaściwośćWartość
Stan+QT (hartowany i odpuszczany)
Zakres średnicd ≤ 160 mm
Wytrzymałość na rozciąganie Rm900–1050 MPa
Granica plastyczności Rp0,2min. 750 MPa
Wydłużenie Amin. 12%
Przewężenie Zmin. 40%
Udarność KV w 20°Cmin. 20 J (próbki wzdłużne)
Jak interpretować tabelę: Podane wymagania odpowiadają danym dla materiału +QT, d ≤ 160 mm. Nie są uniwersalnymi minimami dla wszystkich wymiarów, procesów wytwarzania i stanów dostawy. Warunki gwarantowane określa uzgodniona norma i atest.

Stal 1.4913 – zakres temperatur i zachowanie materiału

Przy wzroście temperatury zmniejsza się granica plastyczności i moduł sprężystości stali. W zastosowaniach energetycznych należy uwzględniać również pełzanie i relaksację naprężeń, ponieważ zachowanie materiału po 100 000 godzin może różnić się znacznie od wyników krótkotrwałego badania wytrzymałościowego.

X19CrMoNbVN11-1 / 1.4913 – granica plastyczności Rp0,2 w temperaturze
Temperatura [°C]Rp0,2 [MPa]
50726
100701
150676
200651
250643
300627
350610
400577
450544
500495
550412
600305
Jak interpretować tabelę: Wartości referencyjne dla stali SINOXX 4913 w stanie +QT. Granica plastyczności z próby krótkotrwałej nie określa naprężenia dopuszczalnego w elemencie mającym pracować wiele lat w danej temperaturze.

Stal 1.4913 – odporność na pełzanie

Odporność na pełzanie jest kluczową właściwością stali przeznaczonych na elementy turbin i połączenia wysokotemperaturowe. Przy długotrwałym działaniu obciążenia może postępować trwałe odkształcenie nawet wtedy, gdy naprężenie jest niższe od krótkotrwałej granicy plastyczności.

X19CrMoNbVN11-1 / 1.4913 – naprężenie dla 1% odkształcenia pełzaniowego
Czas obciążenia450°C500°C550°C600°C
10 000 h500374250133
100 000 h448298153—
Jak interpretować tabelę: Wartości wyrażono w MPa. Dane opisują naprężenie odpowiadające określonemu odkształceniu po wskazanym czasie i nie stanowią samodzielnie dopuszczalnych naprężeń projektowych.
X19CrMoNbVN11-1 / 1.4913 – wytrzymałość czasowa na zerwanie
Czas do zerwania450°C500°C550°C600°C
10 000 h559417288155
100 000 h50034916165
200 000 h48633013049
Jak interpretować tabelę: Wartości w MPa są referencyjną wytrzymałością czasową na zerwanie przy pełzaniu, a nie naprężeniami dopuszczalnymi. Do projektowania konieczne jest zastosowanie wymaganych współczynników bezpieczeństwa i właściwego kodu obliczeniowego.

Wartości pełzania według karty materiałowej SINOXX 4913. Przy zamówieniach do zastosowań krytycznych należy sprawdzić zgodność wartości z konkretną specyfikacją.

Stal 1.4913 – odporność na utlenianie i korozję

Obecność około 11% chromu sprzyja wytwarzaniu powierzchniowej warstwy tlenkowej i poprawia odporność na utlenianie w odpowiednich warunkach. Nie oznacza to jednak jednakowej odporności we wszystkich atmosferach: istotne są skład gazów, para wodna, związki siarki, cykliczne zmiany temperatury i czas ekspozycji.
Stal 1.4913 nie powinna być traktowana jako bezwarunkowy zamiennik austenitycznych stali kwasoodpornych w środowiskach zawierających kwasy lub chlorki. Jej podstawową cechą użytkową jest wytrzymałość w podwyższonej temperaturze oraz odporność na pełzanie.

Stal 1.4913 – zastosowanie w przemyśle

Energetyka cieplna i zawodowa

Produkcja śrub, nakrętek i specjalnych elementów złącznych, które pracują w podwyższonej temperaturze i pod znacznym obciążeniem. Ważna jest tu zarówno wytrzymałość mechaniczna, jak i zachowanie docisku połączenia podczas wieloletniej eksploatacji.

Turbiny parowe i urządzenia wirnikowe

Materiał może być stosowany na wybrane łopatki, elementy mocujące, wały, tarcze i części wirników, jeżeli przewiduje go dokumentacja konstrukcyjna. O doborze decydują naprężenia, trwałość zmęczeniowa, wymagania materiałowe i stan obróbki cieplnej.

Przemysł maszynowy

Specjalistyczne części maszyn obciążone cieplnie i mechanicznie, w tym elementy przekazujące siły i części o wymaganej stabilności wymiarowej w wysokiej temperaturze.

Przemysł morski i lotniczy

Materiały tej grupy bywają brane pod uwagę w urządzeniach cieplnych i turbinowych. Zastosowanie w konstrukcjach morskich lub lotniczych wymaga jednak odrębnego potwierdzenia zgodności z dokumentacją branżową; samo oznaczenie 1.4913 nie jest dopuszczeniem do takich zastosowań.

Stal 1.4913 – obróbka plastyczna i cieplna

Podstawowym sposobem uzyskania wymaganych właściwości stali jest hartowanie i odpuszczanie. Warunki obróbki muszą zostać dostosowane do przekroju i wymaganej mikrostruktury.

X19CrMoNbVN11-1 / 1.4913 – typowe parametry obróbki
ProcesTemperatura / uwagi
Kucie i kształtowanie na gorąco1100–850°C; chłodzenie według technologii
Hartowanie1100–1130°C; chłodzenie na powietrzu lub w oleju
Odpuszczanie670–720°C; wygrzewanie min. 2 godz.
Stan końcowy+QT, martenzyt odpuszczony
Jak interpretować tabelę: Podano orientacyjne zakresy producenta SIJ. Nie należy przyjmować ich jako jednego uniwersalnego programu dla każdego przekroju. Przy dużych odkuwkach i elementach krytycznych konieczne są technologie i badania uzgodnione z producentem.

Hartowanie i odpuszczanie

Hartowanie z temperatury 1100–1130°C, a następnie odpuszczanie w zakresie 670–720°C, pozwala uzyskać wymagane właściwości mechaniczne. Mikrostrukturę po obróbce stanowi martenzyt odpuszczony z wydzieleniami stopowymi.

Azotowanie

Obecność chromu, molibdenu i wanadu może sprzyjać tworzeniu utwardzonej warstwy wierzchniej przy azotowaniu. Nie jest to jednak uniwersalna ani obowiązkowa operacja technologiczna dla stali 1.4913. Należy ocenić wpływ czasu i temperatury procesu na stan +QT i właściwości rdzenia.

Kucie

Typowe kształtowanie na gorąco prowadzi się w zakresie 1100–850°C. Unika się nadmiernego ochłodzenia i przegrzewania; po kuciu należy wykonać dalszą obróbkę cieplną odpowiednią do wymagań wyrobu.

Stal 1.4913 – spawanie i obróbka skrawaniem

Spawalność: stal martenzytyczna o wysokiej hartowności jest trudnospawalna; producent SINOXX 4913 nie zaleca spawania. Jeżeli połączenie spawane jest niezbędne, potrzebna jest kwalifikowana technologia, uwzględniająca m.in. ryzyko pęknięć, podgrzewanie wstępne i ewentualną obróbkę cieplną po spawaniu.

Obróbka skrawaniem: toczenie, frezowanie i wiercenie należy prowadzić narzędziami dobranymi do wysokostopowej stali o dużej wytrzymałości. Stabilne mocowanie, odpowiednie chłodzenie i właściwe parametry skrawania ograniczają przegrzewanie oraz drgania podczas obróbki elementów w stanie +QT.

Stal 1.4913 – normy materiałowe i wyrobowe

  • EN 10302 – stale i stopy żarowytrzymałe, w tym gatunki odporne na pełzanie; wymagania zależą od rodzaju wyrobu.
  • EN 10269 – stale i stopy niklu przeznaczone na elementy złączne do pracy w określonych temperaturach; źródło zweryfikowanego składu gatunku 1.4913.
  • EN 10088-1 – wykaz stali odpornych na korozję; nie należy traktować go jako pełnej normy dostawy prętów lub odkuwek 1.4913.
  • EN 10204 – rodzaje dokumentów kontroli wyrobów metalowych, w tym świadectwo odbioru 3.1.
  • BN-65/0631-06 – historyczna specyfikacja przytaczana w zestawieniach 17H11MFNb; dokładny zakres należy sprawdzić w oryginalnym dokumencie.

Przy zamówieniu należy wskazać właściwe wydanie normy, postać wyrobu, stan obróbki cieplnej i wymagany zakres badań. Sam numer 1.4913 nie określa wszystkich warunków odbioru.

Stal 1.4913 – oznaczenia handlowe i materiały pokrewne

X19CrMoNbVN11-1 / 1.4913 – oznaczenia i nazwy
OznaczeniePochodzenie / uwagi
1.4913 / X19CrMoNbVN11-1Numer materiału i europejskie oznaczenie gatunku
SINOXX 4913 / PK323SIJ Metal Ravne – nazwa handlowa i oznaczenie zakładowe
X19CrMoVNbN11-1Wariant zapisu spotykany w części kart materiałowych
Z20CDNbV11 / 56T5Historyczne oznaczenie AFNOR; zgodność szczegółowa do sprawdzenia
17H11MFNbHistoryczna stal pokrewna w dokumentacji polskiej
Z21CDNbV11Historyczne oznaczenie francuskie, pokrewne
X18CrMnMoNbVN12 / 1.4916Gatunek pokrewny; nieidentyczny z 1.4913
18Х11МНФБ / ЭП291Historyczne oznaczenia rosyjskie; wymagają weryfikacji
SUH600Oznaczenie spotykane w tabelach porównawczych; zamienność wymaga weryfikacji
Jak interpretować tabelę: Oznaczenia handlowe i historyczne nie zapewniają automatycznej równoważności. Dla zamiany materiału trzeba porównać składy, właściwości w temperaturze pracy, normę wyrobu, obróbkę cieplną i dokumenty odbiorowe.

Materiały oferowane przez Alfa-Tech – X19CrMoNbVN11-1 / 1.4913

Stal 1.4913 – postacie materiału na zapytanie
Postać materiałuMożliwości dostawy na zapytanie
Pręty walcowaneOkrągłe, wymiary i stan dostawy według dostępnej oferty
PłaskownikiWymiary i forma wykonania do uzgodnienia
Pręty kuteOkrągłe i specjalne przekroje, stan +QT lub do dalszej obróbki
OdkuwkiKostki, wały, półwyroby i odkuwki według dokumentacji
Jak interpretować tabelę: Tabela przedstawia możliwe formy zapytania, a nie potwierdzony bieżący stan magazynowy. Dla wyrobów energetycznych należy wskazać wymiar, ilość, stan obróbki cieplnej, normę, wymagane badania oraz dokument odbiorowy.

Najczęściej zadawane pytania – stal 1.4913 / X19CrMoNbVN11-1

Czy stal 1.4913 jest stalą kotłową?

W szerokim znaczeniu tak, należy do stali stosowanych w urządzeniach energetycznych. Precyzyjniej jest wysokostopową stalą martenzytyczną żarowytrzymałą i odporną na pełzanie, stosowaną m.in. na elementy złączne i części turbin.

Do jakiej temperatury może pracować stal 1.4913?

Typowe zastosowania obejmują temperatury do około 600°C. Dopuszczalne warunki zależą od naprężeń, wymaganego czasu pracy i kryteriów pełzania.

Jakie właściwości mechaniczne ma 1.4913 w stanie +QT?

Dla średnic do 160 mm producent SIJ podaje Rm 900–1050 MPa, Rp0,2 min. 750 MPa, wydłużenie min. 12% i udarność min. 20 J.

Czy stal 1.4913 nadaje się na łopatki turbin?

Może być używana na wybrane elementy turbin, w tym łopatki, pod warunkiem że dopuszcza ją dokumentacja konstrukcyjna i wymagania odbiorowe. Nie każdy wyrób 1.4913 jest automatycznie przeznaczony na łopatki.

Czy 1.4913 i 17H11MFNb to dokładnie ten sam materiał?

Nie można tego przyjąć bez sprawdzenia. W historycznych zestawieniach występują jako materiały pokrewne, ale podane zakresy chemiczne nie są w pełni identyczne. O zamienności decydują norma i właściwości wymagane dla konkretnego elementu.

Czy 1.4913 i 1.4916 są zamienne?

Nie automatycznie. Różnią się składami i mogą mieć inne wymagania mechaniczne. W zastosowaniach energetycznych zamiana wymaga analizy technicznej.

Czy stal 1.4913 jest odporna na pełzanie?

Tak. Odporność na pełzanie to jedna z podstawowych cech użytkowych gatunku. Parametry należy oceniać dla konkretnej temperatury, naprężenia i czasu eksploatacji.

Czy stal 1.4913 można spawać?

Jest trudnospawalna, a producent SIJ nie zaleca jej spawania. W razie konieczności wykonania złącza potrzebna jest osobno opracowana i kwalifikowana technologia.

Jak obrabia się cieplnie stal 1.4913?

Typowo stosuje się hartowanie z 1100–1130°C i odpuszczanie w zakresie 670–720°C. Dokładny cykl dobiera się do przekroju i wymagań.

Czy materiał 1.4913 można zamówić z atestem 3.1?

Tak, świadectwo odbioru 3.1 według EN 10204 może być przedmiotem uzgodnienia przy zamówieniu. Zakres badań należy określić wraz z normą wyrobu.

W jakich postaciach dostępna jest stal 1.4913?

Na zapytanie mogą być oferowane pręty gorącowalcowane, pręty kute, płaskowniki i odkuwki. Dostępność wymiarów, stanu materiału i terminów dostawy wymaga potwierdzenia.

Alfa-Tech – stale żarowytrzymałe i specjalne. Zapytania o X19CrMoNbVN11-1 / 1.4913 można kierować na kontakt@alfa-tech.com.pl lub telefonicznie: +48 63 2610519.

Pozostałe gatunki stali stopowych do pracy przy podwyższonych temperaturach

15H11MF – stal kotłowa chromowo-molibdenowo-wanadowa
15H12WMF – stal chromowo-wolframowo-molibdenowo-wanadowa
20H12M1F – stal kotłowa chromowo-molibdenowo-wanadowa X20CrMoV12-1 / 1.4922
23H12MNF – stal chromowo-molibdenowo-niklowo-wanadowa X22CrMoV12-1 / 1.4923
X19CrMoNbVN11-1 / 1.4913 – stal chromowo-molibdenowa z dodatkiem wanadu, niobu i azotu

Pozostałe stale odporne na korozję 

Stale nierdzewne
Stale nierdzewne martenzytyczne
Stale nierdzewne ferrytyczne
Stale nierdzewne austenityczne 
Stale nierdzewne utwardzane wydzieleniowo (PH)
Stale nierdzewne austenityczno-ferrytyczne (Duplex)
Stale żaroodporne i żarowytrzymałe
Stale kotłowe wysokostopowe do pracy przy podwyższonych temperaturach
Preferencje plików cookie

Szanowni Państwo, serwis Alfa-Tech stosuje pliki Cookies, aby zapewnić jego prawidłowe działanie. Możecie określić warunki przechowywania lub dostępu klikając Ustawienia. Zalecamy zapoznanie się z naszą Polityką prywatności.